质量性状是指同一种性状的不同表型之间不存在连续性的数量变化,而呈现质的中断性变化的那些性状。它由少数起决定作用的遗传基因所支配,如角的有无、毛色、血型、遗传缺陷等都属于质量性状。质量性状的基本特征包括:(1)多由一对或少数几对基因所决定,每对基因都在表型上有明显的可见效应;(2)其变异在群体内的分布是间断的,即使岀现有不完全显性杂合子的中间类型也可以区别归类;(3 )性状一般可以描述,而不是度量;(4)遗传关系较简单,一般 都服从遗传定律;(5)遗传效应稳定,受环境因素影响小。由于质量性状在杂种后代的分离群体中具有明显的差异,所以可以明确地分组并求出不同组间的比例,来研究它们的遗传动态。然而,在生物界更广泛存在的是数量性状。数量性状是指在一个群体内的不同个体间表现为连续变异的性状,如动植物的高度、毛发的长度等。数量性状较易受环境的影响,在一个群体内不同个体间的差异一般呈连续的正态分布,难以在个体间明确地分组。美国学者伊斯特(Edward M. East, 1879 —1938 )研究了烟草(Nicotiana longiflore )花冠的遗传规律。他将花冠的平均长度为40.5 mm和93.3 mm的品种进行杂交,F1呈中间长度,但长度稍有变化,这是由环境的变化所引起的。F2得到444个植株,其长度的分布在两个亲本品种的平均长度之间,但比F1有较大范围的变化。F2的花冠长度没有一株像短花冠亲本那样短,也没有像长花冠亲本那样长(图1-2)。East继续将F2中的3类植株(短花冠类型、中间类型、长花冠类 型)分别进行繁殖,分别获得了3类F3植株。结果显示,短花冠F2植株的后代具有较其亲本更短的花冠平均长度;同样,花冠长度较大的F2的后代,花冠平均长度也超过了其亲本类型。F3的花冠长度表明,F2的变异既受遗传的影响,也受环境的影响。由此也说明在一个自然群体或杂交后代群体内,如果不同个体的性状都表现为连续的变异,那么很难对性状进行明确的分组, 更难求出不同组之间的比例,所以不能用分析质量性状的方法分析数量性状。
对数量性状遗传机制的解释,逐渐形成了以多基因假说为基础的基因理论。研究预测,烟草花冠长度的差异可能由4对以上的基因共同决定。人的身高也呈现多基因决定的特点,也受到环境的影响。人的身高是由许多数目不详、作用微小的共显性基因所决定的。假设有三对决定身材高矮的基因:AA’、BB’、CC’,频率都是0.5。在这三对基因中,A、B、C三个基因各使人的身高在平均身高的基础上增加5 cm, A’ B’ C’各使人的身高在平均身高的基础上降低5 cm。假如身高极高的个体(AABBCC)和身高极矮的个体(A'A'B'B'C'C')婚配,子一代都将具有杂合基因型(AA'BB'CC'),理论上子一代都将具有中等身高。然而, 由于环境因素的影响,子一代个体间在身高上仍会有一定差异。子一代的不同个体间如果进行婚配,子二代的大部分个体仍将具有中等身高,但是身高范围更加广泛,将会出现一些极高和极矮的个体。这种变异首先受这三对基因分离和自由组合的影响,子一代可产生8种精子或卵细胞,精卵随机结合,子二代可有27种基因组合, 然后再将各基因型按高矮不同基因数归组,可以归并成7组:6、0'(无上标的数字表示使身材增高基因的个数,有上标的数字表示使身材变矮的等位基因的个数),5、1’,4、2’,3、 3', 2、4’,1、5’,0、6';它们的频数分布是 1、6、15、20、 15、6、1(图1-3)。
摘自:人教版新教材必修2教师用书
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